黄花蒿精油、1,8-Cineole及Terpinen-4-ol对兰州百合采后病害防治研究

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兰州百合(Lilium davidii var.unicolor)富含多糖、蛋白质、维生素、矿物质元素和氨基酸等营养物质,具有促进胃肠功能、降低血糖、调节血脂的作用,被誉为“蔬菜人参”,可用于治疗心肺疾病。但是兰州百合采后病害严重制约着百合产业的健康发展,病原菌侵染导致的腐烂是引起其采后病害的主要原因之一。植物精油是从植物中分离提取得到的次生代谢产物,具有良好的抗菌及抗氧化活性,且安全无毒。近年来,植物精油已经成为果蔬采后保鲜剂的研究热点。因此,利用精油及其活性成分对兰州百合采后病害致病菌进行体内外防治,为兰州百合采后病害的生物防治提供理论基础。本试验从低温贮藏腐烂的兰州百合中通过组织分离法分离得到病原菌并通过柯赫式回接验证其致病性;通过形态学,分子生物学手段及生理生化特性鉴定病原菌;通过水蒸气蒸馏法提取蒿属植物精油并利用气相色谱-质谱联用(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技术分析鉴定其成分;通过熏蒸法和直接接触法检测精油和单体的抗菌活性;通过扫描电镜(Scanning electron microscopy,SEM)观察精油及单体对病原菌细胞壁膜的影响;以含水率、可溶性固形物及褐变度等为指标,研究黄花蒿精油及单体成分对兰州百合采后病害致病菌的体内防治效果。主要研究结果如下:1.引起兰州百合采后病害的病原菌包括1株细菌摩加夫芽孢杆菌Bacillus mojavensis(B-6)和3株丝状真菌李氏木霉Trichoderma lixii(F-2),篮状菌Talaromyces tumuli(F-3)和镰刀菌Fusarium annulatum(F-6);2.七种蒿属植物精油对兰州百合采后病害致病均具有良好的体外抑菌活性,其中,艾蒿精油的抗细菌活性最强,冷蒿,毛莲蒿和猪毛蒿精油的抗真菌活性较强;成分分析结果显示,七种蒿属植物精油的组成成分及含量不同,且同一成分在不同的精油中的含量不同,1,8-Cineole是七种精油的共有成分;3.熏蒸法抑菌结果显示,黄花蒿精油,1,8-Cineole及Terpinen-4-ol的浓度达到0.6 m L/L时,对B-6的杀菌率达到了90%以上,α-Terpineol相同浓度时对B-6的杀菌率仅为76.15%。当黄花蒿精油,1,8-Cineole,Terpinen-4-ol及α-Terpineol的浓度为0.02 m L/L时,对病原真菌的抑菌活性由强到弱依次为Terpinen-4-ol>α-Terpineol>黄花蒿精油>1,8-Cineole,且菌株F-2对Terpinen-4-ol和α-Terpineol敏感,当其浓度为0.02 m L/L时,抑菌率分别达到了86.67%和54.81%,当其浓度达到0.10 m L/L时,α-Terpineol能够完全抑制F-2的生长;4.直接接触法抑菌结果显示,黄花蒿精油、1,8-Cineole、Terpinen-4-ol及α-Terpineol的浓度为2.5 m L/L时,对病原细菌B-6的抑菌率达到99%以上。黄花蒿精油对F-2,F-3及F-6的杀菌浓度分别为10,40和40 m L/L;1,8-Cineole对F-2,F-3及F-6的杀菌浓度均为20 m L/L;α-Terpineol对F-2,F-3及F-6的杀菌浓度均为10 m L/L;Terpinen-4-ol对F-2,F-3及F-6的杀菌浓度分别为5,10和5 m L/L;5.扫描电镜及胞内外蛋白质含量结果显示,黄花蒿精油及单体1,8-Cineole破坏了菌体细胞壁膜的完整性,使得胞内大分子物质外流,从而抑制菌体的生长甚至杀死菌体;6.黄花蒿精油,1,8-Cineole和Terpinen-4-ol对接种病原菌后的兰州百合最佳防治浓度分别为46.15,30.77和15.38μL/L。且生理生化指标结果显示,黄花蒿精油,1,8-Cineole和Terpinen-4-ol均能够通过抑制体内酚类物质降低,降低兰州百合褐变率,减少MDA的积累。此外,还诱导体内防御相关酶活性的增加,从而增强了兰州百合自身的抗逆性,从而抑制兰州百合品质的降低。
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